Осно́ви — це складні речовини, утворені металічним елементом та гідроксидними групами (OH).
Основи за теорією Арреніуса
Згідно з теорією Арреніуса, основами називали електроліти, які у водному розчині дисоціюють з утворенням катіонів металу (або неметалічних катіонів, як NH4+) і аніонів лише одного типу — гідроксиду ОН–.
Наприклад:
- NaOH = Na+ + OH-
- NH4OH = NH4+ + OH-
- Ba(OH)2 = Ba2+ + 2OH-
Основи Арреніуса можна розглядати як гідроксиди основних оксидів, тобто як продукти приєднання води до основних оксидів:
- Na2O + H2O = 2NaOH
- CaO + H2O = Ca(OH)2
- BaO + H2O = Ba(OH)2
Основи Арреніуса, як і основні оксиди, при взаємодії з кислотами і ангідридами, а також з амфотерними оксидами утворюють солі, а між собою не взаємодіють.
Наприклад:
- Cu(OH)2 + 2HCl = CuCl2 + 2H2O
- Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3 + H2О
- 2NaOH + ZnO = Na2ZnO2 + H2O
Основні гідроксиди, або основи, зображають такою загальною формулою: Ме(ОН)x, де Ме — атом металу, або металоподібної групи (як NH4), а x — число гідроксидних груп, що дорівнює валентності металу (1,2 або 3). Наприклад: NaOH, Ba(OH)2, .
Номенклатура
Основи називають звичайно гідроксидами відповідних металів. Якщо метал має сталу валентність і утворює тільки один гідроксид, то його називають просто гідроксидом цього металу. Так, NaOH — гідроксид натрію, Ba(OH)2 — гідроксид барію. Якщо ж метал має змінну валентність і утворює кілька гідроксидів, то щоб розрізнити їх, у назвах перед словом гідроксид ставлять префікси з грецьких числівників, які показують кількість гідроксильних груп, що припадає на один атом металу. Наприклад: CuOH — , Cu(OH)2 — , Fe(OH)2 — дигідроксид заліза, Fe(OH)3 — і т. д. Крім того, деякі групи основ і навіть окремі основи мають спеціальні назви. Так, розчинні у воді основи називають лугами. Гідроксид натрію NaOH називається їдким натром, гідроксид калію KOH — їдким калі, гідроксид кальцію Ca(OH)2 — гашеним вапном.
Властивості
Основи Арреніуса є твердими речовинами. Деякі з них, зокрема NaOH і KOH, у термічному відношенні досить стійкі: їх можна нагрівати до температури плавлення і навіть кипіння, і вони не розкладаються. Проте більшість основ нестійкі і при нагріванні легко розкладаються з утворенням оксидів і виділенням води.
Наприклад:
- Ca(OH)2 = CaO + H2O
- 2Fe(OH)3 = Fe2O3 + 3H2O
Більшість основ Арреніуса нерозчинні у воді. Добре розчинними є тільки основи лужних і лужноземельних металів, тобто луги. Серед лугів практично найбільш вживаними є NaOH, KOH, Ca(OH)2 і Ba(OH)2. Водні розчини їдких лугів мають їдкий мильний смак. Вони легко руйнують рослинні і тваринні тканини. Через це їх називають ще їдкими лугами. Розчини їдких лугів мають здатність змінювати забарвлення індикаторів. Так, у лужному середовищі фіолетовий колір лакмусу змінюється на синій, помаранчевий колір метилоранжу — на ясно-жовтий, а безбарвний розчин фенолфталеїну стає фіолетовим. Лужні властивості розчинів основ обумовлюються наявністю в розчині гідроксильних іонів.
Хімічні властивості основ Арреніуса визначаються їх відношенням до кислот, ангідридів, амфотерних оксидів і солей. Найбільш характерною властивістю основ є їх здатність вступати в хімічні реакції з кислотами. Причому з кислотами взаємодіють як розчинні, так і нерозчинні основи.
Реакції взаємодії основ з кислотами називають реакціями нейтралізації. Суть реакцій нейтралізації полягає в тому, що кислотний водень кислоти і гідроксид основи утворюють воду, а катіони металу основи і кислотні залишки утворюють сіль:
- Ba(OH)2 + 2HCl = BaCl2 + 2H2O
- Ca(OH)2 + H2SO4 = CaSO4 + 2H2O
Основи вступають у хімічні реакції також з ангідридами і амфотерними оксидами:
- 2NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2O
- 2KOH + SO2 = K2SO3 + H2O
- 2KOH + PbO = K2PbO2 + H2O
Розчини їдких лугів взаємодіють і з розчинами солей, утворюючи нерозчинні основи:
- CuCl2 + 2NaOH = Cu(OH)2↓ + 2NaCl
- Fe2(SO4)3 + 6NaOH = 2Fe(OH)3 ↓ + 3Na2SO
Отримання
Основи Арреніуса можна добути різними способами.
- Безпосереднім сполученням основних оксидів з водою.
Цим способом можна користуватися в тих випадках, коли основний оксид безпосередньо взаємодіє з водою. Наприклад:
- Na2O + H2O = 2NaOH
- CaO + H2O = Ca(OH)2
- Взаємодією їдких лугів, з розчинами солей. Цим способом користуються в лабораторіях, коли відповідний оксид з водою безпосередньо не взаємодіє, а гідроксид нерозчинний.
Наприклад:
- CuSO4 + 2KOH = Cu(OH)2 ↓ + K2SO4
- FeCl3 + 3NaOH = Fe(OH)3 ↓ + 3NaCl
- Взаємодією найактивніших металів (K, Na, Ca, Ba) з водою.
Наприклад:
- 2Na + 2H2O = 2NaOH + H2 ↑
- Ca + 2H2O = Ca(OH)2 + H2 ↑
- Для технічного одержання NaOH і KOH широко використовують спосіб електролізу водних розчинів NaCl і KCl.
Основа згідно з кислотно-основною теорією Бренстеда-Лоурі
- Див. також
Основа (основа Бренстеда) — це молекула або іон, які здатні приєднувати протони. Щоб могти приєднувати протон, основа повинна мати атом з вільною парою електронів (парою електронів, яка не входить до хімічного зв'язку). Тому основні властивості часто проявляють органічні сполуки, до яких входять Нітроген, Оксиген, Сульфур, Фосфор. І Найсильнішими основами вважають аніони.
Основа Льюїса
- Див. також
Основою Льюїса називають будь-яку частинку (молекулу, атом, іон), яка може віддавати пару неподілених електронів.
Основи як каталізатори
Основи можуть використовуватися як нерозчинні гетерогенні каталізатори для хімічних реакцій. Наприклад, каталізаторами є оксид магнію, оксид кальцію, оксид барію, фторид натрію на оксиді алюмінію та деякі цеоліти. Багато перехідних металів входять до складу каталізаторів, і багато з них входять до складу основ. Каталізатори на базі основ використовуються для гідрогенізації, при міграції подвійних зв'язків, , реакції Майкла та багатьох інших реакціях.
Див. також
Джерела
- Ф. А. Деркач «Хімія» Л. 1968
- Ю. О. Ластухін, С. А. Воронов. Органічна хімія. Підручник для вищих навчальних закладів. Видання четверте. — Львів: Центр Європи, 2009. — 868 с. (сторінка 164)
- Глосарій термінів з хімії // Й.Опейда, О.Швайка. Ін-т фізико-органічної хімії та вуглехімії ім. Л. М. Литвиненка НАН України, Донецький національний університет — Донецьк: «Вебер», 2008. — 758 с.
Посилання
- Вебсайт українського НДПІ основної хімії «НІОХІМ».
Це незавершена стаття з хімії. Ви можете проєкту, виправивши або дописавши її. |
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
U Vikipediyi ye statti pro inshi znachennya cogo termina Osnova znachennya Osno vi ce skladni rechovini utvoreni metalichnim elementom ta gidroksidnimi grupami OH Osnovi za teoriyeyu ArreniusaGranuli gidroksidu natriyu Gidroksid kalciyu Gidroksid alyuminiyu Metagidroksid zaliza Zgidno z teoriyeyu Arreniusa osnovami nazivali elektroliti yaki u vodnomu rozchini disociyuyut z utvorennyam kationiv metalu abo nemetalichnih kationiv yak NH4 i anioniv lishe odnogo tipu gidroksidu ON Napriklad NaOH Na OH NH4OH NH4 OH Ba OH 2 Ba2 2OH Osnovi Arreniusa mozhna rozglyadati yak gidroksidi osnovnih oksidiv tobto yak produkti priyednannya vodi do osnovnih oksidiv Na2O H2O 2NaOH CaO H2O Ca OH 2 BaO H2O Ba OH 2 Osnovi Arreniusa yak i osnovni oksidi pri vzayemodiyi z kislotami i angidridami a takozh z amfoternimi oksidami utvoryuyut soli a mizh soboyu ne vzayemodiyut Napriklad Cu OH 2 2HCl CuCl2 2H2O Ca OH 2 CO2 CaCO3 H2O 2NaOH ZnO Na2ZnO2 H2O Osnovni gidroksidi abo osnovi zobrazhayut takoyu zagalnoyu formuloyu Me ON x de Me atom metalu abo metalopodibnoyi grupi yak NH4 a x chislo gidroksidnih grup sho dorivnyuye valentnosti metalu 1 2 abo 3 Napriklad NaOH Ba OH 2 Nomenklatura Osnovi nazivayut zvichajno gidroksidami vidpovidnih metaliv Yaksho metal maye stalu valentnist i utvoryuye tilki odin gidroksid to jogo nazivayut prosto gidroksidom cogo metalu Tak NaOH gidroksid natriyu Ba OH 2 gidroksid bariyu Yaksho zh metal maye zminnu valentnist i utvoryuye kilka gidroksidiv to shob rozrizniti yih u nazvah pered slovom gidroksid stavlyat prefiksi z greckih chislivnikiv yaki pokazuyut kilkist gidroksilnih grup sho pripadaye na odin atom metalu Napriklad CuOH Cu OH 2 Fe OH 2 digidroksid zaliza Fe OH 3 i t d Krim togo deyaki grupi osnov i navit okremi osnovi mayut specialni nazvi Tak rozchinni u vodi osnovi nazivayut lugami Gidroksid natriyu NaOH nazivayetsya yidkim natrom gidroksid kaliyu KOH yidkim kali gidroksid kalciyu Ca OH 2 gashenim vapnom Vlastivosti Osnovi Arreniusa ye tverdimi rechovinami Deyaki z nih zokrema NaOH i KOH u termichnomu vidnoshenni dosit stijki yih mozhna nagrivati do temperaturi plavlennya i navit kipinnya i voni ne rozkladayutsya Prote bilshist osnov nestijki i pri nagrivanni legko rozkladayutsya z utvorennyam oksidiv i vidilennyam vodi Napriklad Ca OH 2 CaO H2O 2Fe OH 3 Fe2O3 3H2O Bilshist osnov Arreniusa nerozchinni u vodi Dobre rozchinnimi ye tilki osnovi luzhnih i luzhnozemelnih metaliv tobto lugi Sered lugiv praktichno najbilsh vzhivanimi ye NaOH KOH Ca OH 2 i Ba OH 2 Vodni rozchini yidkih lugiv mayut yidkij milnij smak Voni legko rujnuyut roslinni i tvarinni tkanini Cherez ce yih nazivayut she yidkimi lugami Rozchini yidkih lugiv mayut zdatnist zminyuvati zabarvlennya indikatoriv Tak u luzhnomu seredovishi fioletovij kolir lakmusu zminyuyetsya na sinij pomaranchevij kolir metiloranzhu na yasno zhovtij a bezbarvnij rozchin fenolftaleyinu staye fioletovim Luzhni vlastivosti rozchiniv osnov obumovlyuyutsya nayavnistyu v rozchini gidroksilnih ioniv Himichni vlastivosti osnov Arreniusa viznachayutsya yih vidnoshennyam do kislot angidridiv amfoternih oksidiv i solej Najbilsh harakternoyu vlastivistyu osnov ye yih zdatnist vstupati v himichni reakciyi z kislotami Prichomu z kislotami vzayemodiyut yak rozchinni tak i nerozchinni osnovi Reakciyi vzayemodiyi osnov z kislotami nazivayut reakciyami nejtralizaciyi Sut reakcij nejtralizaciyi polyagaye v tomu sho kislotnij voden kisloti i gidroksid osnovi utvoryuyut vodu a kationi metalu osnovi i kislotni zalishki utvoryuyut sil Ba OH 2 2HCl BaCl2 2H2O Ca OH 2 H2SO4 CaSO4 2H2O Osnovi vstupayut u himichni reakciyi takozh z angidridami i amfoternimi oksidami 2NaOH CO2 Na2CO3 H2O 2KOH SO2 K2SO3 H2O 2KOH PbO K2PbO2 H2O Rozchini yidkih lugiv vzayemodiyut i z rozchinami solej utvoryuyuchi nerozchinni osnovi CuCl2 2NaOH Cu OH 2 2NaCl Fe2 SO4 3 6NaOH 2Fe OH 3 3Na2SOOtrimannya Osnovi Arreniusa mozhna dobuti riznimi sposobami Bezposerednim spoluchennyam osnovnih oksidiv z vodoyu Cim sposobom mozhna koristuvatisya v tih vipadkah koli osnovnij oksid bezposeredno vzayemodiye z vodoyu Napriklad Na2O H2O 2NaOH CaO H2O Ca OH 2 Vzayemodiyeyu yidkih lugiv z rozchinami solej Cim sposobom koristuyutsya v laboratoriyah koli vidpovidnij oksid z vodoyu bezposeredno ne vzayemodiye a gidroksid nerozchinnij Napriklad CuSO4 2KOH Cu OH 2 K2SO4 FeCl3 3NaOH Fe OH 3 3NaCl Vzayemodiyeyu najaktivnishih metaliv K Na Ca Ba z vodoyu Napriklad 2Na 2H2O 2NaOH H2 Ca 2H2O Ca OH 2 H2 Dlya tehnichnogo oderzhannya NaOH i KOH shiroko vikoristovuyut sposib elektrolizu vodnih rozchiniv NaCl i KCl Osnova zgidno z kislotno osnovnoyu teoriyeyu Brensteda LouriDiv takozh Osnova osnova Brensteda ce molekula abo ion yaki zdatni priyednuvati protoni Shob mogti priyednuvati proton osnova povinna mati atom z vilnoyu paroyu elektroniv paroyu elektroniv yaka ne vhodit do himichnogo zv yazku Tomu osnovni vlastivosti chasto proyavlyayut organichni spoluki do yakih vhodyat Nitrogen Oksigen Sulfur Fosfor I Najsilnishimi osnovami vvazhayut anioni Osnova LyuyisaDiv takozh Osnovoyu Lyuyisa nazivayut bud yaku chastinku molekulu atom ion yaka mozhe viddavati paru nepodilenih elektroniv Osnovi yak katalizatoriOsnovi mozhut vikoristovuvatisya yak nerozchinni geterogenni katalizatori dlya himichnih reakcij Napriklad katalizatorami ye oksid magniyu oksid kalciyu oksid bariyu ftorid natriyu na oksidi alyuminiyu ta deyaki ceoliti Bagato perehidnih metaliv vhodyat do skladu katalizatoriv i bagato z nih vhodyat do skladu osnov Katalizatori na bazi osnov vikoristovuyutsya dlya gidrogenizaciyi pri migraciyi podvijnih zv yazkiv reakciyi Majkla ta bagatoh inshih reakciyah Div takozhKisloti Soli Oksidi Gidroksidi Teoriyi kislot i osnov TitruvannyaDzherelaF A Derkach Himiya L 1968 Yu O Lastuhin S A Voronov Organichna himiya Pidruchnik dlya vishih navchalnih zakladiv Vidannya chetverte Lviv Centr Yevropi 2009 868 s storinka 164 ISBN 966 7022 19 6 Glosarij terminiv z himiyi J Opejda O Shvajka In t fiziko organichnoyi himiyi ta vuglehimiyi im L M Litvinenka NAN Ukrayini Doneckij nacionalnij universitet Doneck Veber 2008 758 s ISBN 978 966 335 206 0PosilannyaVebsajt ukrayinskogo NDPI osnovnoyi himiyi NIOHIM Ce nezavershena stattya z himiyi Vi mozhete dopomogti proyektu vipravivshi abo dopisavshi yiyi